高纯锗探测器测量放射性活度

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1、四、实验装置高纯锗探测器×1；高压电源×1；电脑（数据处理系统）×1；放射源152Eu（已知活度A=2.75×104Bq)；放射源241Am（未知活度）五、实验步骤1、高纯锗探测器的效率曲线图利用已知活度的放射源152Eu测量高纯锗探测器的效率曲线图：（1）将放射源152Eu置于高纯锗探测器中间，关闭好铅室门，在探测系统中点击“Acquire”，找到“MCBProperties”项，设置工作高压为2000V，测量时间Livetime为600.00s（即10min），点击开始测量（2）找出放射源152Eu各个能量谱线的峰值和对应的分支比。（3）待测量系

2、统显示测量时间Livetime达到设置值，找出放射源152Eu各个能量谱线的峰值对应的全吸收峰净面积S并记录。（4）根据c=S/εηt，单位：(Bq•s-1)计算出每个能量谱线的峰值所对应的探测效率ε，做出探测器探测效率与能量的关系曲线。2、计算得出放射源241Am的比活度（1）将放射源241Am置于高纯锗探测器中间，关闭好铅室门，探测器参数参见1部分步骤无需更改（测量时间：10min)，点击开始测量。（2）找出放射源241Am的能量谱线峰值以及相应的分支比。（3）待测量系统显示测量时间Livetime达到设置值，找出放射源241Am能量谱线的峰值对

3、应的全吸收峰净面积S并记录。（4）根据所测得高纯锗探测器的效率曲线图找到241Am能量谱线的峰值能量对应的探测效率ε，根据c=S/εηt，单位：(Bq•s-1)计算出放射源241Am的放射性活度A.。六、实验数据记录及问题分析1、高纯锗探测器的效率曲线图表1：放射源152Eu各项参数值放射源152Eu测量时间t：10minA=2.75×104Bq能量（KeV)分支比（%）全吸收峰净面积S探测效率ε121.860352532±723由c=S/εηt以及21.37244.62863478±376A=ct计算出各项能8.24344.2100178751±4

4、89量对应的探测效率6.50411.0710452±233ε（注意单位换算,5.43443.91815350±234注意S值中“±”3.10778.64537782±270后的数值不参与3.05964.15537263±246计算）2.461086.04524114±2661.95根据上表数据，以能量为横坐标，探测效率为纵坐标，用Excel做出高纯锗探测器的效率曲线图，如图1：由图1可看出，探测器的探测效率与射线放射能量近似呈现乘幂函数关系，对实验曲线做乘幂拟合，得出其趋势线公式为y=2512.7x^(-1.0268)该趋势线的R2为0.9509，近

5、似于1，可见该趋势线可信度高。观察曲线图可看出当能量在200keV与300keV之间和400keV与700keV之间时，实验曲线与拟合趋势线符合的不太好，推测原因为：在计算各项能量对应的探测效率时并没有把全吸收峰净面积的误差值计算进去，并且当能量为244.6keV，411.0keV和443.9keV时，在该能量区间，康普顿散射发生几率占主导地位，实验环境中康普顿散射本底大，且此时分支比仅为28%，7%和18%，此时该放射源γ光子的发射几率很小，因此对探测器探测造成了一定影响，故出现了较大的偏差。2、计算得出放射源241Am的放射性活度表2：放射源24

6、1Am各项参数值放射源241Am测量时间t：10min能量（KeV)分支比（%）全吸收峰净面积S5935.7308905±644当能量为59keV时，根据图1中的趋势线可知，将x=59keV代入y=2512.7x^(-1.0268)即可得此时的探测效率ε=38.18.由c=S/εηt以及A=ct可知A=S/εη,即A=308905/（38.18×35.7%）=2.27×104Bq。由于在计算并测绘高纯锗探测器效率曲线图和利用A=S/εη计算放射性活度时并没有考虑全吸收峰净面积的误差值，故计算所得241Am放射性活度存在一定的误差。五、实验结果1、利用

7、利用已知活度的放射源152Eu测量高纯锗探测器的效率曲线图如图1所示：探测器的探测效率与射线放射能量近似呈现乘幂函数关系，其趋势线公式为y=2512.7x^(-1.0268)，该趋势线的R2为0.9509，近似于1，可见该趋势线可信度高。2、当能量在200keV与300keV之间和400keV与700keV之间时，实验曲线与拟合趋势线符合的不太好，推测原因为：在计算各项能量对应的探测效率时并没有把全吸收峰净面积的误差值计算进去，并且当能量为244.6keV，411.0keV和443.9keV时，康普顿散射发生几率占主导地位，实验环境中康普顿散射本底大

8、，且此时分支比仅为28%，7%和18%，此时该放射源γ光子的发射几率很小，因此对探测器探测造成了一定影响，故